Aur�lie 5/06/13

Surfer sur la vague, bac S Am�rique du nord 2013.

La houle est un train de vagues r�gulier g�n�r�e par un vent soufflant sur une grande �tendue d'eau sansobstacle, le fetch. En arrivant pr�s du rivage, sous certaines conditions, la houle d�ferle au grand bonheur des

surfeurs.

On donne g = 9,8 m s-2.Pourquoi peut-on dire que la houle est une onde m�canique profgressive ?

La houle correspond � la propagation d'une perturbation dans un milieu mat�riel.Il est possible de simuler la houle au laboratoire de physique avec une cuve � ondes en utilisant une lamevibrante qui cr�e � la surface de l'eau une onde progressive sinuso�dale de fr�quence f = 23 Hz. On

r�alise une photographie du ph�nom�ne observ�.D�terminer la vitesse de propagation v de l'onde sinuso�dale g�n�r�e.

v = l f = 1,4 10-2 *23 =0,327 ~0,33 m/s.Au large de la pointe bretonne, � une profondeur de 3000 m, la houle s'est form�e avec une longueur d'onde

de 60 m.

Vitesse de propagation des ondes � la surface de l'eau ( en eau profonde) : v = (gl /(2p))�.Calculer la vitesse v1 de propagation de cette houle et en d�duire sa p�riode T.

v1 = (9,8*60 / 6,28)� =9,674 ~9,7 m/s.T = l / v = 60 / 9,674 =6,2 s.

Arriv�e de la houle dans une baie.Sur la photographie a�rienne, quel ph�nom�ne peut-on observer ? Quelle est la condition n�cessaire

� son apparition ?

On observe un ph�nom�ne de diffraction lorsque l'ouverture de la baie est du m�me ordre de grandeur quela longueur d'onde de la houle.

Citer un autre type d'onde pour laquelle on peut observer le m�me ph�nom�ne.Diffraction de la lumi�re par un cheveu ou une fente de quelques dizaines de microns de large.

.

Surfer sur la vague.La houle atteint une c�te sablonneuse et rentre dans la cat�gorie des ondes longues.

Calculer la vitesse de propagation v2 de la houle pour une profondeur h = 4,0 m ainsi que sa nouvelle longueur d'onde.

v2 = (gh)� = (9,8*4,0)� =6,26 ~6,3 m/s.

La fr�quence ( donc la p�riode) restant constante, l = v2 T= 6,26 * 6,20 =38,8 ~39 m.La longueur d'onde diminue.

Pour la pratique du surf, la configuration optimale est :- � mar�e montante avec une direction du vent venant du Sud-Ouest.

Le surfeur consulte au pr�alable un site internet qui lui donne toutes les pr�visions concernant le vent, la houle et les horaires des mar�esProposer un cr�neau favorable � la pratique du surf entre le jeudi 21 et le samedi 23 juin 2012.

Surfer sur la vague, bac S Am�rique du nord 2013 http://www.chimix.com/an13/bac13/usa3.html

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La mar�e est montante entre 14 h et 19 h durant ces trois jours.

Les vents sont forts et orient�s Sud-Ouest du jeudi 21 /06 (14 h) au vendredi 22/06 ( 5 h). Les vents sont plus faibles et orient�s Sud-Ouest du samedi 23/06de 8 h � 20 heures.

Le cr�nau le plus favorable � la pratique du surf est donc : du jeudi 21 juin, � partir de 14 heures, jusquau soir du m�me jour, 18 heures.

Un autre ph�nom�ne tr�s attendu par les surfeurs, lors des mar�es importantes est le mascaret.Le mascaret est une onde de mar�e qui remonte un fleuve. Cette onde se propage � une vitesse v de l'ordre de 5,1 m/s.

Le passage dedu mascaret �tant observ� sur la commune d'Arcins � 17 h 58,� quelle heure arrivera-t-il � un endroit situ� � une distance de 13 km en amont du fleuve ?

13 103 / 5,1 =2,55 103 s ou 42,48 min soit 42 min 29 s.17 h 58 + 42 min = 18 h 40 min.

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